大豆富含豐富的植物蛋白質(zhì)和油脂,在人類生活中發(fā)揮著重要作用。同時,大豆也是典型的生物固氮作物,為植物的生長發(fā)育提供了充足的清潔氮源,對發(fā)展可持續(xù)綠色農(nóng)業(yè)具有重要意義。固氮根瘤是根瘤菌侵染宿主,在其根系上形成的特化器官。以往的研究表明,淺根型大豆有較好的三維構(gòu)型,不僅可以更好的吸收土壤中的養(yǎng)分,而且與根瘤菌更能高效結(jié)瘤。此外,接種根瘤菌亦可改變根構(gòu)型。說明根構(gòu)型與結(jié)瘤固氮密切相關(guān)。然而,關(guān)于根構(gòu)型建成和結(jié)瘤固氮的遺傳分子機(jī)制還不是十分清楚。本實(shí)驗(yàn)室前期利用大豆根構(gòu)型和結(jié)瘤相關(guān)性狀存在顯著差異的親本JD12和NF58所構(gòu)建175份F_9:11代重組自交系群體進(jìn)行QTL(Quantitative trait locus)定位,發(fā)現(xiàn)多個控制大豆根構(gòu)型與結(jié)瘤性狀的QTLs。其中,q BNF-C2的LOD值最大,是控制根系發(fā)育與結(jié)瘤的重要遺傳位點(diǎn)。然而,關(guān)于控制該位點(diǎn)的主要候選基因的克隆及其功能還未明晰。因此,本研究在此工作基礎(chǔ)上,結(jié)合生物信息學(xué)相關(guān)技術(shù)克隆了q BNF-C2的主要候選基因,根據(jù)其可能的生物學(xué)功能命名為GmCRN1(Control Root Architectu...

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
英文縮略語及中英文對照
1 前言
    1.1 大豆的重要性及國內(nèi)大豆產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀
    1.2 根構(gòu)型與結(jié)瘤固氮的相互調(diào)控作用
    1.3 根構(gòu)型與結(jié)瘤的遺傳機(jī)制
    1.4 根構(gòu)型與結(jié)瘤的分子調(diào)控機(jī)制
    1.5 本實(shí)驗(yàn)中大豆根構(gòu)型與結(jié)瘤性狀相關(guān)QTLs的主要候選基因的預(yù)測
    1.6 光周期介導(dǎo)的大豆生長發(fā)育和分子調(diào)控機(jī)制
    1.7 研究的目的與意義
    1.8 技術(shù)路線
2 材料與方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)材料
        2.1.1 植物材料
        2.1.2 載體和菌株
        2.1.3 試劑和配方
        2.1.4 主要儀器設(shè)備
    2.2 實(shí)驗(yàn)方法
        2.2.1 大豆培養(yǎng)處理
        2.2.2 遺傳圖譜的構(gòu)建及候選基因的預(yù)測
        2.2.3 同源基因的查找和進(jìn)化樹分析
        2.2.4 植物總RNA的提取和熒光實(shí)時定量分析
        2.2.5 植物總DNA的提取和濃度測定
        2.2.6 實(shí)驗(yàn)相關(guān)載體的構(gòu)建
        2.2.7 實(shí)驗(yàn)相關(guān)菌株的感受態(tài)制備
        2.2.8 煙草瞬時轉(zhuǎn)化
        2.2.9 大豆根瘤石蠟切片的制作
        2.2.10 大豆轉(zhuǎn)基因復(fù)合植株的處理和鑒定
        2.2.11 大豆植株養(yǎng)分的測定方法
    2.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計和分析
3 結(jié)果與分析
    3.1 過表達(dá)/干涉GmCRN1對大豆根系和結(jié)瘤表型的影響
        3.1.1 過表達(dá)/干涉GmCRN1轉(zhuǎn)基因復(fù)合植株鑒定
        3.1.2 過表達(dá)/干涉GmCRN1對大豆結(jié)瘤的影響
        3.1.3 過表達(dá)/干涉GmCRN1對大豆植株生長的影響
    3.2 GmCRN1在親本大豆中的分析
        3.2.1 GmCRN1在親本大豆中表達(dá)差異分析
        3.2.2 GmCRN1的亞細(xì)胞定位分析
    3.3 GmCRN1的生物信息學(xué)分析
        3.3.1 GmCRN1的進(jìn)化樹分析
        3.3.2 GmCRN1和大豆中同源基因的基因結(jié)構(gòu)分析
    3.4 GmCRN1在大豆根系和根瘤中的組織定位分析
    3.5 GmCRN1近等基因系材料的表型分析
        3.5.1 GmCRN1近等基因系材料在大豆結(jié)瘤中的比較分析
        3.5.2 GmCRN1近等基因系材料在根瘤類菌體發(fā)育中的比較分析
        3.5.3 GmCRN1近等基因系材料的根系表型分析
        3.5.4 GmCRN1近等基因系材料在大豆植株生長中的比較分析
    3.6 回補(bǔ)GmCRN1對大豆結(jié)瘤和根系生長發(fā)育的影響
        3.6.1 回補(bǔ)GmCRN1轉(zhuǎn)基因材料的鑒定
        3.6.2 回補(bǔ)GmCRN1對大豆結(jié)瘤的影響
        3.6.3 回補(bǔ)GmCRN1對大豆根系生長發(fā)育的影響
        3.6.4 回補(bǔ)GmCRN1對大豆的生長發(fā)育的影響
    3.7 嫁接試驗(yàn)分析GmCRN1對大豆結(jié)瘤和植物生長的調(diào)控作用
        3.7.1 嫁接試驗(yàn)分析GmCRN1對大豆結(jié)瘤的影響
        3.7.2 嫁接試驗(yàn)分析GmCRN1對大豆根系生長發(fā)育的影響
        3.7.3 嫁接試驗(yàn)分析GmCRN1對大豆植株生長的影響
4 討論
    4.1 GmCRN1對大豆根構(gòu)型變化及共生固氮的調(diào)控作用
        4.1.1 GmCRN1對大豆根系生長及結(jié)瘤固氮的遺傳調(diào)控作用
        4.1.2 GmCRN1在大豆根系生長及結(jié)瘤固氮中的協(xié)同調(diào)控作用
    4.2 大豆生育期與共生固氮的協(xié)同調(diào)控機(jī)制
    4.3 GmCRN1在氮磷高效育種中的應(yīng)用潛力
5 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
附錄
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝



本文編號：3948703